2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、目前國內(nèi)外船舶行業(yè)受船體分段曲面大、曲面均一性差的限制,船體分段外表面的噴涂工作仍采用傳統(tǒng)的人工作業(yè)的方式,噴涂效率低,噴涂質(zhì)量穩(wěn)定性差,造成船體外表面的返噴率較高,嚴(yán)重制約了生產(chǎn)力,同時(shí)作業(yè)環(huán)境惡劣,對(duì)工人傷害大。本文結(jié)合國家科技支撐項(xiàng)目“超大船體分段自動(dòng)噴涂成套設(shè)備研制”,研制了一種輕量化噴涂機(jī)械臂系統(tǒng),搭載在液壓展臂平臺(tái)上完成船體外表面自動(dòng)噴涂作業(yè),用于解決船舶分段外表面涂裝效率低、噴涂質(zhì)量不穩(wěn)定等問題,并開展了噴涂機(jī)械臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2、,運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析,涂層優(yōu)化噴涂算法以及控制系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)研究。
  首先,根據(jù)噴涂的性能指標(biāo)與液壓展臂載重平臺(tái)特性,研制了一種可搭載于液壓展臂上的輕量化噴涂機(jī)械臂?;趪娡啃蕛?yōu)化設(shè)計(jì)了機(jī)械臂結(jié)構(gòu)參數(shù),實(shí)現(xiàn)了效率最大化工作空間。機(jī)械臂各關(guān)節(jié)采用編碼器、電機(jī)、減速器同軸布置的方式,手腕采用三自由度斜交手腕,腕部電機(jī)集中于肘關(guān)節(jié)處,整體機(jī)械臂具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)動(dòng)靈活的特點(diǎn)。為保證機(jī)械臂在液壓展臂上安裝方便,設(shè)計(jì)了兩者接口模塊,并針對(duì)

3、機(jī)械臂工作環(huán)境,進(jìn)行了相應(yīng)的防爆處理。
  然后,進(jìn)行機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析?;贒H參數(shù)法進(jìn)行機(jī)械臂正運(yùn)動(dòng)學(xué)求解;基于遍歷迭代法進(jìn)行機(jī)械臂逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解。根據(jù)坐標(biāo)系之間變換關(guān)系,利用雅克比矩陣建立了機(jī)械臂末端與各關(guān)節(jié)的速度、加速度之間的關(guān)系,并對(duì)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)空間進(jìn)行了解算。借助ADAMS軟件對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真,分析了機(jī)械臂在極限狀態(tài)下,各關(guān)節(jié)所需的力矩大小。
  其次,基于涂層均勻性優(yōu)化算法,分析制定機(jī)械臂最優(yōu)噴涂速度與

4、軌跡間距,以涂層厚度為方程輸出,分別建立了平面和曲面噴涂涂層積累速率以及厚度數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上,以實(shí)際涂層厚度與理想涂層厚度的方差作為目標(biāo)優(yōu)化函數(shù),對(duì)噴涂速度與噴涂間距進(jìn)行了優(yōu)化,從而保證了機(jī)械臂涂層厚度的均勻性。
  最后,建立機(jī)器人控制系統(tǒng),采用基于工業(yè)以太網(wǎng)和總線建立開放式分布控制系統(tǒng)?;赩C++6.0與Open Inventor開發(fā)上位機(jī)控制界面,基于位置PI控制實(shí)現(xiàn)了控制器內(nèi)機(jī)械臂軌跡控制。利用激光跟蹤儀進(jìn)行機(jī)械臂運(yùn)

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